如图所示，一个带有阀门，体积为2dm3的空心铝球在水中处于漂浮状态，已知露出水面的体积是总体积的35，求：（1）处于漂浮状态的空心铝球所受到的浮力．（2）打开阀门向铝球内注入适

Question

如图所示，一个带有阀门，体积为2dm³的空心铝球在水中处于漂浮状态，已知露出水面的体积是总体积的(3)/(5)，求：

（1）处于漂浮状态的空心铝球所受到的浮力．
（2）打开阀门向铝球内注入适量的水，然后关闭阀门，使铝球完全浸没在水中并处于悬浮状态，需要向球内注入多少水？（ρ_铝≈2.7×10³kg/m³）

Answer 1

（1）空心铝球的体积V=2dm³=0.002m³，
处于漂浮状态的空心铝球排开水的体积：
V_排=（1-(3)/(5)）V=(2)/(5)×0.002m³=0.0008m³，
受到的浮力：
F_浮=ρ_水V_排g=1×10³kg/m³×0.0008m³×10N/kg=8N；
（2）由（1）知空心铝球的重力：
G=F_浮=8N，
铝球完全浸没在水中受到的浮力：
F_浮′=ρ_水V_排′g=ρ_水Vg=1×10³kg/m³×0.002m³×10N/kg=20N，
因为空心铝球悬浮，
所以F_浮′=G+G_水，
所以空心铝球注入水的重力：
G_水=F_浮′-G=20N-8N=12N．
答：（1）处于漂浮状态的空心铝球所受到的浮力为8N；
（2）打开阀门向铝球内注入适量的水，然后关闭阀门，使铝球完全浸没在水中并处于悬浮状态，需要向球内注入12N的水．